JPS6275917A - 薄膜磁気ヘツド - Google Patents
薄膜磁気ヘツドInfo
- Publication number
- JPS6275917A JPS6275917A JP21235285A JP21235285A JPS6275917A JP S6275917 A JPS6275917 A JP S6275917A JP 21235285 A JP21235285 A JP 21235285A JP 21235285 A JP21235285 A JP 21235285A JP S6275917 A JPS6275917 A JP S6275917A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- coil
- conductor
- thickness
- taper angle
- head
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Magnetic Heads (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は薄膜磁気ヘッドに係り、とくに記録再生効率に
すぐれ、低雑音で長寿命の信頼性に優れ量産に適した薄
膜磁気ヘッドに係る。
すぐれ、低雑音で長寿命の信頼性に優れ量産に適した薄
膜磁気ヘッドに係る。
従来の薄膜ヘッドのコイルは、たとえばジャーナル オ
ブ アプライド フィジックス(J、 ApplPhy
s、) 55 (6) (1984) 2235に
示されるようなものである。その代表的寸法は厚み3.
2μmで、導体の最小線幅が3.5μm、最小線間隔が
1.5μmで巻線数17ターンの銅パターンからなり、
コイルの端から端までの距離が83.5μmである。こ
の例ではパターンはメッキ法で形成され、コイルの全抵
抗が15Ωであることが示されている。一般にメッキ法
では、電解メッキするために用いたレジストフレームな
ど絶縁層の下の下地導電電極をメッキ膜形成後除去する
必要がある。
ブ アプライド フィジックス(J、 ApplPhy
s、) 55 (6) (1984) 2235に
示されるようなものである。その代表的寸法は厚み3.
2μmで、導体の最小線幅が3.5μm、最小線間隔が
1.5μmで巻線数17ターンの銅パターンからなり、
コイルの端から端までの距離が83.5μmである。こ
の例ではパターンはメッキ法で形成され、コイルの全抵
抗が15Ωであることが示されている。一般にメッキ法
では、電解メッキするために用いたレジストフレームな
ど絶縁層の下の下地導電電極をメッキ膜形成後除去する
必要がある。
ところが、メッキ膜は逆テーパ状(第1図でO〉90度
)に、すなわち導体の下辺(基板面側)の長さの方が上
辺の長さよりも小さく形成される。
)に、すなわち導体の下辺(基板面側)の長さの方が上
辺の長さよりも小さく形成される。
このため、導体間隔が小さくなると隣接導体間の短絡が
急激に生じやすくなり、また下地膜の除去が困難になる
ので、大量生産が困難である。導体間隔を十分に広げ、
導体厚みよりも大きくしてやれば、このような困難はな
くなるが、コイルの全長が長くなる。したがって、磁路
長が長くなり、記録再生効率が低下したり、導体断面積
が小さくなって十分な記録電流が流せなくなったり、抵
抗が大きくなってヘッド雑音が増大するという問題が生
じる。
急激に生じやすくなり、また下地膜の除去が困難になる
ので、大量生産が困難である。導体間隔を十分に広げ、
導体厚みよりも大きくしてやれば、このような困難はな
くなるが、コイルの全長が長くなる。したがって、磁路
長が長くなり、記録再生効率が低下したり、導体断面積
が小さくなって十分な記録電流が流せなくなったり、抵
抗が大きくなってヘッド雑音が増大するという問題が生
じる。
薄膜ヘッドのコイルの形成法としては、メッキ法がもつ
とも一般的で、その他イオンミリング法。
とも一般的で、その他イオンミリング法。
リフトオフ法などで形成可能なことが知られているが、
メッキ法以外の方法で形成された銅のコイルは、導体幅
や導体間隔として各々5〜6μm程度、3〜4μm程度
のものしか発表されておらず、テーパ角0も高々60度
以下と低い。そのため、十分な記録電流を流し、効率を
高くすることが不可能であった。
メッキ法以外の方法で形成された銅のコイルは、導体幅
や導体間隔として各々5〜6μm程度、3〜4μm程度
のものしか発表されておらず、テーパ角0も高々60度
以下と低い。そのため、十分な記録電流を流し、効率を
高くすることが不可能であった。
本発明の目的は、量産性にすぐれ、すなわちヘッド形成
プロセスにおいてコイル導体間に短絡が生じず、かつ記
録再生効率が良好で、ヘッド雑音が小さい薄膜磁気ヘッ
ドを提供することにある。
プロセスにおいてコイル導体間に短絡が生じず、かつ記
録再生効率が良好で、ヘッド雑音が小さい薄膜磁気ヘッ
ドを提供することにある。
コイル導体の寸法、形状を選ぶことによって、コイル導
体間の短絡を防ぎ、量産可能な高効率低雑音ヘッドを実
現した。
体間の短絡を防ぎ、量産可能な高効率低雑音ヘッドを実
現した。
本発明の実施例を第1図により説明する。第1図はコイ
ル導体の主要部(もつとも導体が密につまった部分)の
断面を示す模式的な図である。基板4J−、方に上下部
面磁性層2,3間に導体幅Q、導体間隔S、厚みh、テ
ーパ角θの銅コイルが形成されている。実際の薄膜ヘッ
ドにおいては、コイルが形成される部分の下地は平坦と
は限らず、いろいろな段差上に形成されるがここでは簡
単のため模式的に平坦な下地とした。また実際には導体
断面は完全な台形とは限らないが、その場合も大略筒1
−図のような断面であるので、実施例の説明と同様に考
えればよい。
ル導体の主要部(もつとも導体が密につまった部分)の
断面を示す模式的な図である。基板4J−、方に上下部
面磁性層2,3間に導体幅Q、導体間隔S、厚みh、テ
ーパ角θの銅コイルが形成されている。実際の薄膜ヘッ
ドにおいては、コイルが形成される部分の下地は平坦と
は限らず、いろいろな段差上に形成されるがここでは簡
単のため模式的に平坦な下地とした。また実際には導体
断面は完全な台形とは限らないが、その場合も大略筒1
−図のような断面であるので、実施例の説明と同様に考
えればよい。
コイル1の巻線数を17とし、磁路長L(コイル1を含
んで磁路が形成される主要部の端から端までの長さで磁
気ギャップ先端から−L下部両磁性層2,3が接触する
までの距離)を約100μm一定し最小導体線幅Q3μ
m、最小導体間隔82μm、厚みh約3.5μmの銅コ
イル]を作製しく4) た。コイル長は約83μmである。イオンミリング法、
メッキ法、リフトオフ法などのパターン形成法を用いテ
ーパ角0を種々変化させてコイル1を作製した。基板4
に曲げ応力を加え、温度200℃で、一般の記録電流程
度の50 m Aの直流電流を流し、短絡断線などによ
る抵抗異常が起こるまで時間tを調べた結果を第2図に
示す。テーパ角が90度以上75度以下になると寿命が
急激に短くなることがわかる。この程度のテーパ角の導
体を形成する方法としてはりフトオフ法がもつとも適し
ていた。リフトオフ法については、たとえば[電子通信
学会総合全国大会講演論文集分冊1p 192Jに述べ
られている。テーパ角が75度程度でコイルの抵抗値を
従来と同程度の15Ω以下とするには導体の比抵抗は2
.5μΩ■以下、望ましくは2.0μΩ国以下とする必
要があった。
んで磁路が形成される主要部の端から端までの長さで磁
気ギャップ先端から−L下部両磁性層2,3が接触する
までの距離)を約100μm一定し最小導体線幅Q3μ
m、最小導体間隔82μm、厚みh約3.5μmの銅コ
イル]を作製しく4) た。コイル長は約83μmである。イオンミリング法、
メッキ法、リフトオフ法などのパターン形成法を用いテ
ーパ角0を種々変化させてコイル1を作製した。基板4
に曲げ応力を加え、温度200℃で、一般の記録電流程
度の50 m Aの直流電流を流し、短絡断線などによ
る抵抗異常が起こるまで時間tを調べた結果を第2図に
示す。テーパ角が90度以上75度以下になると寿命が
急激に短くなることがわかる。この程度のテーパ角の導
体を形成する方法としてはりフトオフ法がもつとも適し
ていた。リフトオフ法については、たとえば[電子通信
学会総合全国大会講演論文集分冊1p 192Jに述べ
られている。テーパ角が75度程度でコイルの抵抗値を
従来と同程度の15Ω以下とするには導体の比抵抗は2
.5μΩ■以下、望ましくは2.0μΩ国以下とする必
要があった。
導体の比抵抗は導体膜の形成法によって大きく異なり、
メッキ法、スパッタ法、蒸着法の順で小さくなる。この
点からも蒸着法が主として膜形成に使われるリフトオフ
法がパターン形成法として有利である。
メッキ法、スパッタ法、蒸着法の順で小さくなる。この
点からも蒸着法が主として膜形成に使われるリフトオフ
法がパターン形成法として有利である。
銅以外の導体、Afiなどはエレクトロマイグレーショ
ンが大きく抵抗も大きいので薄膜ヘッドの導体としては
使用できない。銅は適当な反応性ガスがなく反応性スパ
ッタエッチ法ではパターニングできない。銅と基板ある
いは上層との密着性を向上させるためCr、Ti等の中
間層を介在させるなど公知の方法を並用できることはも
ちろんである。
ンが大きく抵抗も大きいので薄膜ヘッドの導体としては
使用できない。銅は適当な反応性ガスがなく反応性スパ
ッタエッチ法ではパターニングできない。銅と基板ある
いは上層との密着性を向上させるためCr、Ti等の中
間層を介在させるなど公知の方法を並用できることはも
ちろんである。
最小線幅および線間隔が5μmをこえるパターンの場合
は、テーパ角によらず十分な長寿命があったが、コイル
巻線数を実用上十分な値にしようとすると、コイル長(
磁路長)が長くなりすぎて記録再生効率が急激に低下す
る。たとえば最小線幅5μm、最小線間隔を3.5μm
としたとき、17ターンの巻線をすると、コイル長は1
41μmとなり、このコイルを有するヘッドを実際に作
製しようとすると、絶縁性とパターン合わせの精度から
、磁路長は約160μmとなり、記録再生効率は約10
%低下する。磁路長りの異なる薄膜磁気ヘッドを試作し
最適記録電流値から記録効率の比を求めたところ磁路長
〜100μm以下(コイル長約83μm以下)では記録
効率比はほとんど変化せず、100μmから160μm
(コイル要約141μm)の間では低下は著しくなく、
これをこえると急激に効率が悪くなることがわかる。し
たがって、1層で実用上十分な巻線数を得ようとすると
コイル長は161μm以下、すなわち最小線幅5μm以
下、線間隔3.5μm以下とすることが必要で、望まし
くはコイル長を83μm以下、すなわち最小線幅3.5
μm未満、線間隔2.5μm以下がよい。またコイルを
2層化すれば多巻線に対し磁路長を短くできるので効率
の低下は防げるが、工程が増すので生産性に問題がある
。
は、テーパ角によらず十分な長寿命があったが、コイル
巻線数を実用上十分な値にしようとすると、コイル長(
磁路長)が長くなりすぎて記録再生効率が急激に低下す
る。たとえば最小線幅5μm、最小線間隔を3.5μm
としたとき、17ターンの巻線をすると、コイル長は1
41μmとなり、このコイルを有するヘッドを実際に作
製しようとすると、絶縁性とパターン合わせの精度から
、磁路長は約160μmとなり、記録再生効率は約10
%低下する。磁路長りの異なる薄膜磁気ヘッドを試作し
最適記録電流値から記録効率の比を求めたところ磁路長
〜100μm以下(コイル長約83μm以下)では記録
効率比はほとんど変化せず、100μmから160μm
(コイル要約141μm)の間では低下は著しくなく、
これをこえると急激に効率が悪くなることがわかる。し
たがって、1層で実用上十分な巻線数を得ようとすると
コイル長は161μm以下、すなわち最小線幅5μm以
下、線間隔3.5μm以下とすることが必要で、望まし
くはコイル長を83μm以下、すなわち最小線幅3.5
μm未満、線間隔2.5μm以下がよい。またコイルを
2層化すれば多巻線に対し磁路長を短くできるので効率
の低下は防げるが、工程が増すので生産性に問題がある
。
コイル導体の線幅と線間の大きさは、できるだけ導体断
面積の増すという観点からは線幅を広くとりたいが、線
間隔が狭くなると短絡の危険性が増すので、線間隔と線
幅との比は約0.7 とすることが実用上もつとも望
ましい。
面積の増すという観点からは線幅を広くとりたいが、線
間隔が狭くなると短絡の危険性が増すので、線間隔と線
幅との比は約0.7 とすることが実用上もつとも望
ましい。
また導体膜厚は、通電可能電流を確保するため概ね、最
小断面積を〜1oμ耐すなわち、厚みh〜10/Q、(
Q:最小線幅)以上とする必要がある。
小断面積を〜1oμ耐すなわち、厚みh〜10/Q、(
Q:最小線幅)以上とする必要がある。
[発明の効果〕
本発明によれば、記録再生効率にすぐれ、低雑音で長寿
命の信頼性に優れたヘッドを作製できるので、計算機用
大型ディスク装置を始め、中小型ディスク装置、ビデオ
ディスク装置用ヘッドとして大量に供給可能である。
命の信頼性に優れたヘッドを作製できるので、計算機用
大型ディスク装置を始め、中小型ディスク装置、ビデオ
ディスク装置用ヘッドとして大量に供給可能である。
第1図は薄膜ヘッドコイル主要部の断面図、第2図およ
び第3図は本発明の詳細な説明するための図である。 1・・・コイル、2・・・L部磁性層、3・・・下部磁
性層、徊 つ1キク1拳パ [
び第3図は本発明の詳細な説明するための図である。 1・・・コイル、2・・・L部磁性層、3・・・下部磁
性層、徊 つ1キク1拳パ [
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、テーパ角が75度以上90度未満、最小線幅が5μ
m以下、最小線間隔が3.5μm以下、厚み2μm以上
のパターンであつて、比抵抗が2.5μΩcm以下の銅
を少なくとも導体の1部としたコイルを有する薄膜磁気
ヘッド。 2、最小線幅が3.5μm未満、最小線間隔が2.5μ
m以下、厚み3.0μm以上であることを特徴とする特
許請求の範囲第1項記載のコイルを有する薄膜磁気ヘッ
ド。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21235285A JPS6275917A (ja) | 1985-09-27 | 1985-09-27 | 薄膜磁気ヘツド |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21235285A JPS6275917A (ja) | 1985-09-27 | 1985-09-27 | 薄膜磁気ヘツド |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6275917A true JPS6275917A (ja) | 1987-04-07 |
Family
ID=16621119
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP21235285A Pending JPS6275917A (ja) | 1985-09-27 | 1985-09-27 | 薄膜磁気ヘツド |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS6275917A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4937227A (en) * | 1987-07-15 | 1990-06-26 | U.S. Philips Corp. | Thin-film magnetic head including an inductive transducing element |
-
1985
- 1985-09-27 JP JP21235285A patent/JPS6275917A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4937227A (en) * | 1987-07-15 | 1990-06-26 | U.S. Philips Corp. | Thin-film magnetic head including an inductive transducing element |
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